ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРОФИЛЛА В

ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА СОДЕРЖАНИЕ ХЛОРОФИЛЛА В ЛИСТЬЯХ
ЯРОВОГО ЯЧМЕНЯ
Еськова Е.Н.
Красноярский государственный аграрный университет, Красноярск, Россия
It is noted in the article that as a result of the soil pollution by lead, the
violations in the pigmentary complex of the summer barley plants are established.
Один из наиболее сильных факторов нарушения нормального
функционирования агроэкосистем – поступление в объекты окружающей
среды, в том числе в почву и растения, тяжелых металлов. В почву они могут
поступать с отходами промышленности, из атмосферы, со сточными водами,
выбросами транспорта, минеральными удобрениями, пестицидами.
Наиболее опасными загрязнителями среди тяжелых металлов считаются
Hg, Pb, Cd, Zn, главным образом потому, что их техногенное накопление в
окружающей среде идет высокими темпами. Эта группа веществ обладает
большим сродством к физиологически важным органическим соединениям и
способна инактивировать последние. Поскольку свинец имеет наибольший
период выведения из системы «почва-растение», вопрос изучения его влияния
на растения является наиболее актуальным.
Свинец в небольших количествах жизненно необходим для живых
организмов [1, 2]. В повышенных концентрациях металл токсичен для
микроорганизмов, растений, животных и людей. Избыток свинца в растениях,
связанный с высокой его концентрацией в почве, ингибирует дыхание и
подавляет процесс фотосинтеза, иногда приводит к увеличению содержания
кадмия и снижению поступления цинка, кальция, фосфора, серы. Вследствие
этого снижается урожайность растений и резко ухудшается качество
производимой продукции [2, 3].
Цель исследований: изучить влияние различных концентраций свинца на
содержание хлорофиллов а и b тест-культуры.
В качестве тест-культуры для исследования выбран яровой ячмень сорта
Красноярский 80. Оценка проводилась в лабораторных условиях с
использованием вегетационных сосудов, наполненных почвой (чернозем
выщелоченный). Модельное загрязнение создавали путем внесения свинца в
виде хорошо растворимой соли (CH3COO)2Pb в опытные варианты в
концентрации от 1 до 5 ПДК. В качестве контроля использовали не
загрязненную почву. После внесения токсиканта почва инкубировалась в
течение 7 дней. Объектами служили 30 семян в одном сосуде, все опыты
проводили в 4-х повторностях.
Количественное содержание хлорофиллов а и b определяли на 14-е сутки
экспозиции по изменению оптической плотности вытяжки пигментов на
спектрофотометре при длинах волн, соответствующих максимумам
поглощения хлорофиллов а (663нм) и b (645 нм), с последующим расчетом
концентрации пигментов по уравнениям Ветштейна и Хольма для 100%-го
ацетона.
В качестве важного показателя токсического действия свинца на
функционирование
хлоропластов
использовали
уровень
содержания
хлорофилла а и b в первом листе растений ячменя, выращенных в присутствии
ацетата свинца. Полученные результаты показали, что на 14-е сутки экспозиции
у растений ячменя при модельном загрязнении почвы ионами свинца
наблюдается снижение содержания обеих форм хлорофилла (табл. 1). Причем,
с увеличением концентрации ионов свинца происходит достоверное снижение
содержания хлорофилла а, b (P≤0,05). Нужно отметить, что содержание
хлорофилла b во всех вариантах исследования характеризовалось меньшим
снижением в отличие от контроля, чем в случае изучения показателя хлорофилла а. Это можно объяснить тем, что хлорофилл b, входящий в
светособирающий комплекс, более устойчив к влиянию загрязнителей [4].
Содержание хлорофилла b в листьях меньше, чем хлорофилла а. Также
очевидно, что в присутствии избытка ионов свинца снизилось соотношение
форм хлорофилла а к b, что свидетельствует или о том, что переход
хлорофилла из формы а в форму b ускорялся под влиянием металла, или
заметно усиливался процесс распада хлорофилла а.
Таблица 1 – Влияние различных концентраций свинца на содержание хлорофиллов а и
b в листьях ярового ячменя
Доза
внесения
свинца в
почву
– (фон)
1 ПДК
2 ПДК
3 ПДК
4 ПДК
5 ПДК
Показатели
Хлорофилл «а»,
Хлорофилл «b», мг/100г
Соотношение
мг/100г свеж. массы
свеж. массы
хлорофилла а/b
Х±S
%к
Х±S
%к
Х±S
%к
контролю
контролю
контролю
28,27±0,17
100
16,82±0,45
100
1,68±0,02
100
26,72±0,33
95**
16,6±0,31
99
1,61±0,03
96**
24,35±0,17
87*
16,02±0,28
96**
1,52±0,02
91*
20,71±0,22
74*
15,8±0,17
94*
1,31±0,01
78,0*
16,30±0,32
58*
13,7±0,18
82,0*
1,19±0,02
71*
15,11±0,37
54*
13,3±0,25
79*
1,14±0,01
68*
Примечания: *– значения достоверны при Р<0,05; **– Р<0,01
Таким образом, в результате модельного загрязнения почвы свинцом
установлены нарушения в пигментном комплексе растений ярового ячменя. С
увеличением концентрации токсиканта происходит снижение уровня
хлорофилла а и хлорофилла b, а также уменьшается соотношение форм
хлорофилла а к b.
Литература
1. Ильин В.Б. К вопросу о разработке ПДК тяжелых металлов //
Агрохимия. – 1985. - № 10. – С. 94-101.
2. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. КабатаПендиас, Х. Пендиас. – М.: Мир, 1989. – 439 с.
3. Ильин, В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях
Новосибирской области / В.Б. Ильин, А.И. Сысо. – Новосибирск: Изд-во СО
РАН, 2001. – 229 С.
4. Коротченко, И.С. Влияние тяжелых металлов на содержание
фотосинтетических пигментов в листьях моркови / И.С. Коротченко // Вестник
КрасГАУ. – 2011. – вып.4. – С. 86-91.